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翻译:雷丰图
参阅文章:
https:///releases/2020/04/200413165627.htm
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2020/4/438379.shtm
校正:牧夫地理校正组
后台:库特莉亚芙卡 李子琦
2017年,一股奥秘气味围绕着第一个闯入太阳系的天体。这是一个细长的雪茄形物体,名为“ 奥陌陌”(夏威夷语,意为“远道而来的信使”)。它是怎么构成,又从何而来?一向争论不休。4月13日,《天然-地理》杂志上的一项新研讨为这样一些问题供给了一套完善的理论。来自中国科学院国家地理台的张韵博士和加州大学圣克鲁斯分校的教授林潮运用核算机模仿提醒了像“ 奥陌陌”这样的物体是怎么在潮汐力的影响下构成的。他们的构成理论解说了奥陌陌的一切不寻常特征。
艺术家描绘的“奥陌陌”概念图
Credit: dottedyeti / Adobe Stock
2017年10月19日,夏威夷的全景巡天望远镜和快速呼应体系(Pan-STARRS1)发现了奥陌陌,它枯燥的外表、伸长的形状以及令人费解的运动标明它必定不是太阳系内的天体,乃至有人置疑它是一个外星勘探器。
张教授标明:“它确实是一个奥秘的物体,但一些特征比方色彩以及未侦测到无线电波,都标明奥陌陌是天然物体。”林教授接着弥补:“咱们的方针是依据公认的物理原理,结合现有观测和研讨数据,提出一个归纳的解说。”
地理学家曾以为他们勘探到的第一个星际物体将会是一个严寒的物体——就像充溢奥尔特云的彗星们那样——在距它们的恒星很远的当地演化,富含挥发物,并且常常经过引力效果从它们的宿主体系中抛出。当挨近太阳时,因为挥发性化合物的提高而发生彗发(或“彗尾”)。可是,“奥陌陌”枯燥的外观更相似于小行星等岩石物体,这标明它不同于彗星。
“咱们咱们都以为世界中还存在着很多此类天体。奥陌陌的发现暗示着岩石类星际物体的数量比咱们曾经以为的要大得多。”张教授介绍,“均匀而言,每个恒星行星体系应该能发射约一百万亿个“奥陌陌”类的物体。所以咱们应该构建一个惯例的构成进程。”
核算机生成的“奥陌陌”模型。
Credit:中科院国家地理台/张韵
小型天体挨近巨型天体时,后者巨大的潮汐力会将较小的物体撕裂,就像苏梅克-列维9号彗星在挨近木星时那样。一起,潮汐效果可以将一些碎片加快乃至逾越逃逸速度,这很或许便是奥陌陌的来源。但仅凭该理论并不足以解说奥陌陌的其它奇怪之处。
张和林教授进行了高分辨率核算机仿真,以模仿一个在恒星邻近飞翔物体的结构动力学。他们发现,假如天体离恒星足够近,恒星会将其撕成极长的碎片,然后将其“抛出”至星际空间。“当咱们考虑相遇恒星期间不同资料强度时,很或许构成拉长形状的碎片。长轴与短轴之比还可以大于十比一。”
经过构建热力学模型,研讨人员发现初始天体决裂而发生的碎片外表会在距恒星很短的间隔处消融并跟着间隔的增大再凝聚,然后构成具有粘滞性的外壳,从而保证细长结构的稳定性。
“恒星潮汐力损坏进程中的热扩散也耗费了很多的挥发物,这不只解说了奥陌陌的外表色彩以及它没有慧发,并且阐明晰星际间的此类枯燥性状的天体。” 张韵道,“尽管如此,埋在地表之下的一些高提高温度的挥发物,如水冰,仍可以冷凝方式保存。”奥陌陌的观测结果标明它没有相似彗星的特征,可是有水冰发生水汽的特征。假如奥陌陌是由上面的情形发生并抛出,则很多的残留水冰或许会在其穿过太阳系时被“激活”。发生必定量的相似彗发的特征。
潮汐撕裂进程概念图
Credit:北京地理馆/喻京川
张教授说:“潮汐力使小天体破碎化的机制解说了奥陌陌的构成,也解说了其他形态万千的星际间小天体。”研讨人员的核算证明晰潮汐力在发生这种物体方面的功率。长周期彗星,碎片盘,乃至是行星,都或许在与巨型天体相遇时转变成奥陌陌巨细的碎片。
因为这些物体或许会穿过宜居带,因而不能扫除它们会运送可以发生生命的物质(胚种)。“这是一个非常新的范畴。这些星际物体或许会是行星体系(生态)怎么构成和演化的要害头绪。”张韵总结道。
“奥陌陌仅仅冰山的一角。”林潮说,“咱们估计,未来的维拉C.鲁宾地理台的观测将发现更多具有相似特征的星际游客。”美国海军学院地理学家马修·奈特(Matthew Knight)是奥陌陌世界空间科学研讨所团队的联合负责人,但并未参加这项新研讨。他以为该项目“使用单一,连接的模型超卓的处理了奥陌陌种种反常特征。”奈特说:“未来咱们还将观测到相似的星际天体。假如它们也兼具奥陌陌的这些特性,会进一步支撑潮汐力使小天体碎片化并抛出的机制。”
责任编辑:毛明远
牧夫新媒体编辑部
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艺术家幻想的开普勒-1649c上的日落画面。该行星坐落宜居带。间隔地球三百光年。
Credit:NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter
封面图源: dottedyeti / Adobe Stock
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